题型06 科学探究题（6大类型）（题型突破）（解析版）

题型06科学探究题（6大类型）

【类型1物质组成和性质类的探究】....................................................................................................................1

【类型2反应后物质成分的探究】......................................................................................................................10

【类型3物质变质的探究】..................................................................................................................................19

【类型4影响因素类的探究】..............................................................................................................................26

【类型5有关实验异常现象的探究】..................................................................................................................34

【类型6反应条件的探究】..................................................................................................................................43

►类型1物质组成和性质类的探究

1．（2023•山西）【科学探究】

随着我国“资源节约型”与“环境友好型”的建设，城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的

同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学

习。

任务一：调查垃圾分类的价值

【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂，获悉城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、

厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和废纸或可燃物（合理即可）等可

再利用的资源。

任务二：学习垃圾分类处理的方法

【参观学习】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下：

【小组交流】垃圾筛分时，可根据颜色区分铜和铝。

任务三：探究垃圾焚烧产生的气体成分

【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2？

【查阅资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色，常用于检验SO2②紫红色酸性高锰酸钾溶可与SO2反应

而褪色，常用于除去SO2③SO2也能使澄清石灰水变浑浊

【进行实验】设计实验方案，探究垃圾焚烧产生的气体成分。

实验步骤实验现象实验结论

①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中红色褪去含有SO2

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②将除尘后的气体先通过图1装置后，再通入盛有澄清石澄清石灰水变浑浊含有CO2

灰水的试管中

【反思评价】（1）步骤②中，气体从b端通入图1装置。

（2）步骤②中，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

（3）小组同学通过一定手段，测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图2，t1～t2时间段内CO

体积分数出现异常的原因是氧气不足或燃烧不充分（合理即可）。

任务四：设计垃圾分类回收的宣传活动

活动主题实现垃圾分类共建美丽家园活动对象小区居民

时间地点5月6日上午、文明小区活动形式演讲

活动流程①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。

②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。

③活动总结，撰写实践报告。

成果分享：同学们通过各种方式，学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习

的成果报告中，同学们提出了许多合理化的建议。为了强化垃圾分类处理意识，让更多的人了解并执行

分类措施，你还能提出的一条有价值的建议是制作小海报或学习垃圾回收法律条文（合理即可）。

【答案】【咨询交流】可回收垃圾；废纸或可燃物（合理即可）。

【反思评价】（1）b。

（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

（3）氧气不足或燃烧不充分（合理即可）。

成果分享：制作小海报或学习垃圾回收法律条文（合理即可）。

【解析】【咨询交流】城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾；垃圾的综合

化分类具体可得到金属、塑料和废纸、可燃物、玻璃等可再利用的资源。

【反思评价】（1）气体除杂时，要遵循长导管进气，短导管出气的原则，对应图1装置的b端进气；

（2）澄清石灰水变浑浊是因为氢氧化钙与二氧化碳反应，生成了白色沉淀碳酸钙和水，化学方程式为：

CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

（3）由图2可知，焚烧时间段内，一氧化碳体积分数出现异常，可能是因为与可燃物接触的氧气不足，

导致燃烧不充分；

成果分享：同学们通过各种方式，学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习

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的成果报告中，同学们提出了许多合理化的建议为了强化垃圾分类处理意识，让更多的人了解并执行分

类措施，你还能提出的一条有价值的建议是制作小海报；学习垃圾回收法律条文。

2．（2022•宜宾）新冠疫情期间，口罩成为人们与病毒隔离的重要屏障。某实验小组为了弄清口罩的构造和

关键材料的化学组成，进行了以下实验探究。

Ⅰ.探究口罩的构造

取一个医用口罩，用剪刀将其剪开，观察到里面有银白色的金属条，口罩分三层。查阅资料得知内外层

为无纺布，中间层为熔喷布，成分均为聚丙烯。用显微镜观察，中间层最致密，测得孔径小于0.5μm。

（1）大部分飞沫直径集中在0.74～2.12μm。口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中

的过滤（填操作名称）。

Ⅱ.探究熔喷布的元素组成

聚丙烯属于有机物，含有碳元素，还可能含有氢、氧元素。实验小组取1.4g熔喷布，设计如图所示装置

进行实验（部分夹持装置略去），实验过程中观察到装置B中U形管内固体变为蓝色，C中澄清石灰水

变浑浊。

已知：无水CuSO4为白色固体，吸水后变成蓝色晶体。

（2）装置B的作用是检验是否有水生成。

（3）装置C中发生反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

（4）实验时，若装置B和C调换位置，对实验产生的影响是气体会从C装置中携带出水蒸气，影响

水的检验。

（5）实验过程中持续通入干燥O2，熔喷布在装置A中完全燃烧，测得装置B质量增加1.8g，装置C、

D质量共增加4.4g。通过计算判断：

①熔喷布中是否含有氧元素？不含有（填“含有”或“不含有”）。

②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是1：2。

【答案】（1）过滤；

（2）检验是否有水生成；

（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

（4）气体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验；

（5）①不含有；

②1：2；

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【解析】（1）过滤可以将不溶物与液体分开，口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验

中的过滤；故答案为：过滤；

（2）无水硫酸铜遇水变蓝，故装置B的作用是：检验是否有水生成；故答案为：检验是否有水生成；

（3）装置C中发生的反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：CO2+Ca

（OH）2＝CaCO3↓+H2O；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

（4）实验时，若装置B和C调换位置，气体会从C装置中带出水蒸气，影响水的检验；故答案为：气

体会从C装置中携带出水蒸气，影响水的检验；

（5）①装置B中增加的质量为反应生成水的质量，装置C、D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，

根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，故熔喷布中一定含

C、H元素，碳元素的质量为：4.4g××100%＝1.2g，氢元素的质量为：1.8g××100%＝0.2g，1.2g+0

.2g＝1.4g，故熔喷布中不含有氧元素；故答案为：不含有；

②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比：：＝1：2；故答案为：1：2；

3．（2023•明光市二模）碳单质在生产、生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对

碳单质进行如下探究。

【活动一】认识碳单质

（1）金刚石与石墨的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同。

【活动二】定性探究碳与氧化铜反应的气体生成物

【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？

【作出猜想】猜想①：只生成CO2；猜想②：只生成CO；猜想③：既生成CO，又生成CO2。

【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO会立即变成蓝色。

【实验验证】小红同学经过思考之后，设计了如图1所示的实验装置。

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步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的氮气；

步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯给玻璃管加热；

步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。

（2）实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是排出装置中空气。

（3）给玻璃管集中加热一段时间后，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B装置和C装置中出现的现象分

别是氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊。

【实验结论】

（4）通过分析得出，猜想③是正确的。写出C装置中发生反应的化学方程式：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+

H2O。

【实验反思】

（5）C装置的作用是检验反应生成的二氧化碳，收集一氧化碳，避免反应生成的一氧化碳污染空气

。

【活动三】用数字传感器探究碳与氧化铜反应的气体生成物

（6）小亮同学采用数字化传感器对木炭还原氧化铜的实验进行探究（如图2所示），对不同质量比的

CuO与C反应产生的气体进行数据采集（1ppm＝0.0001%），结果如图3和图4所示。

①分析图3，CO2浓度下降的原因可能是二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化碳。

②分析图4可得，反应物的质量比与产生的CO含量的关系是反应物中的CuO与C质量比越大，反

应产生的CO越少。

【答案】（1）排列方式；

（2）排出装置中空气；

（3）氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊；

（4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

（5）检验反应生成的二氧化碳，收集一氧化碳，避免反应生成的一氧化碳污染空气；

（6）①二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化碳；

②反应物中的CuO与C质量比越大，反应产生的CO越少。

【解析】（1）金刚石和石墨都属于碳单质，但金刚石中碳原子以三维立体网状排列，石墨则是六元环网

状层层堆叠，故其物理性质却有很大差异；

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（2）加热时，碳粉与空中氧气也会反应，故实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是排出装置中空

气；

（3）结合小问（4）结论猜想③是正确的，即既生成CO，又生成CO2，再根据资料“浸有磷钼酸溶液的

氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO会立即变成蓝色”，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，故B

装置和C装置中出现的现象分别是氯化钯试纸变蓝、澄清石灰水变浑浊；

（4）二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，化学方

程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

（5）澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，故其可检验反应生成的二氧化碳；一氧化碳、二氧化碳气体的密

度小于澄清石灰水，其左侧进气后，澄清石灰水溶液从导管进入D装置中，故其可以收集反应生成的一

氧化碳气体，避免反应生成的一氧化碳污染空气；

（6）①从图3看出，反应100s后，体系中的二氧化碳浓度达到最大、之后其浓度下降，二氧化碳与碳

在高温时反应生成一氧化碳，故CO2浓度下降的原因可能是二氧化碳与装置中碳发生反应生成了一氧化

碳；

②从图4看出，反应物中氧化铜占比越大，体系中的一氧化碳越少，故反应物中的CuO与C质量比越大，

反应产生的CO越少。

4．（2023•恩平市校级模拟）某课外活动小组的同学查阅资料得知，传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、

纯碱和食盐。该小组的同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，并对滤液的主

要成分进行探究。

【提出问题】滤液的主要成分（H2O除外）是什么？

【猜想】

小东认为：滤液中含有NaCl、Na2CO3、Ca（OH）2

小西认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3

小南认为：滤液中含有NaCl、NaOH、Ca（OH）2

小北认为：滤液中含有NaCl、NaOH

（1）大家讨论后一致认为小东的猜想一定不成立，理由是Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓

（用化学方程式表示）。

【设计实验探究】

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（2）根据实验①可知小南的猜想不成立，根据实验③可知小西的猜想成立，仅通过实验②无

法判断小西的猜想能否成立，理由是盐酸的量太少，无法确定碳酸钠是否存在。

【应用拓展】

（3）松花蛋味道鲜美，但直接食用会稍有涩味。如果将松花皮蛋蘸上食醋食用，则轻微涩味会被去除，

味道变得更为鲜美可口，请你说明食醋可以去除松花皮蛋涩味的原因食醋中的醋酸可以中和残留在皮

蛋中的碱。

（4）现在有的皮蛋厂直接用烧碱（NaOH）代替生石灰和纯碱。烧碱一定要密封保存，其理由是AB

（选序号填空）。

A．烧碱易吸水潮解

B．烧碱易吸收空气中的CO2而变质

C．烧碱具有强腐蚀性

D．烧碱溶于水时放出热量

（5）假设小西的猜想是合理的，只用稀盐酸对废水进行处理，回收氯化钠溶液，当观察到不再有气泡

冒出时说明恰好完全反应。

【答案】（1）小东；Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓；

（2）小南；小西；盐酸的量太少，无法确定碳酸钠是否存在；

（3）食醋中的醋酸可以中和残留在皮蛋中的碱；

（4）AB；

（5）不再有气泡冒出时。

【解析】（1）通过实验资料和实验分析，一致认为小东的猜想一定不成立，理由是碳酸钠与氢氧化钙不

能共存，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2═2NaO

H+CaCO3↓；

（2）由流程图可知：通入二氧化碳气体，没有白色沉淀，说明没有氢氧化钙，因此小楠的猜想不成立；

通过实验②无法判断小西的猜想能否成立，理由是：盐酸的量太少，无法确定碳酸钠是否存在；通过实

验③加入足量的氯化钙溶液，有白色沉淀，说明有碳酸钠；静止后加入酚酞试液变红色，说明一定有氢

氧化钠，因此小西的猜想是正确的；

（3）食醋可以去除松花皮蛋涩味的原因是：食醋中的醋酸可以中和残留在皮蛋中的碱；

（4）烧碱一定要密封保存，其理由是：烧碱易吸水潮解，烧碱易吸收空气中的CO2而变质；

（5）小西的猜想是滤液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3，只用稀盐酸对废水进行处理，回收氯化钠溶液，

边滴加稀盐酸边搅拌，至恰好不再有气泡冒出说明恰好完全反应。

5．（2023•南海区校级模拟）小强同学家里承包了一块土地，准备种植甘蔗，甘蔗最适宜种植的土壤酸碱度

为6.0～8.0。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植甘蔗，邀请化学兴趣小组的同学利用所学化学知识

对土壤的酸碱性进行探究。

活动一：用pH试纸测定土壤的酸碱性

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【实验方案】

（1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置后过滤得到滤液；用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液

滴在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。

【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定滤液的酸碱度，实验数据记录如下：

滤液1滤液2滤液3滤液4

测得的pH5665

【实验结论】

（2）该土地的土壤呈酸性，则该土地不适宜（“适宜”或“不适宜”）种植甘蔗。

活动二：分析土壤的酸碱性原因

【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——氯化

铵。

【作出猜想】土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的氯化铵。

【设计实验】

（3）

实验步骤实验现象实验结论

步骤一：取“活动一”中的滤液于试管中，先加入稀硝有白色沉淀土壤中含有Cl﹣

酸溶液，无明显现象后再滴加硝酸银溶液。生成

步骤二：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨。有刺激性气味生土壤中含有

成

（填离子符号）

【实验结论】

（4）猜想成立，步骤二发生反应的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑。

活动三：寻找改良土壤酸碱性的方法

【查阅资料】人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示：

所用物质改良原理

改良酸性土壤熟石灰[Ca（OH）2]、草木灰与土壤中的酸性物质反应

（主要成分K2CO3）等

改良碱性土壤硫酸亚铁（FeSO4）、硫酸铜与土壤中的碱性物质反应

（CuSO4）等

【得出结论】

（5）同学们通过分析确定选用熟石灰或草木灰改良该土壤。

【反思拓展】

（6）经过本次探究，同学们收获满满，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请你选择支持的一方并

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阐述自己的理由：支持有利一方的理由是有助于植物的生长，增加农作物的产量。

【答案】（1）洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照；

（2）酸；不适宜；

（3）硝酸银；白色沉淀；；

（4）2NH4Cl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑；

（5）熟石灰或草木灰；

（6）支持有利一方的理由是有助于植物的生长，增加农作物的产量。

【解析】（1）测定土壤的pH的方法是用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，观察颜色的变

化，然后与标准比色卡对照，读出pH；

（2）由表中数据可知，测得pH＜7，则该土壤显酸性，甘蔗最适宜种植的土壤酸碱度为6.0～8.0，而该

土壤的pH为5～6，故不适宜种植甘蔗；

（3）步骤一：银离子能与氯离子结合生成白色沉淀氯化银，故取“活动一”中的滤液于试管中，先加入稀

硝酸溶液，无明显现象后再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明土壤中含有Cl﹣；

步骤二：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨，氢氧化钙能与铵根离子反应生成氨气，有刺激性气味

生成，说明土壤中含有；

（4）步骤二发生的反应为氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，该反应的化学方程式为2NH4Cl+

Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑；

（5）该土壤显酸性，熟石灰或草木灰均显碱性，均能与土壤中的酸性物质反应，均可用于改良该酸性土

壤；

（6）土壤施用化肥既有利也有弊，应该合理施用，支持有利一方的理由是有助于植物的生长，增加农作

物的产量，支持有弊一方的理由是因为化肥的过量施用会造成土壤酸化，环境污染。

►类型2反应后物质成分的探究

6．（2023•娄底）某校同学研学时到冷水江波月洞参观，在参观溶洞时，看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳

石，为大自然的神奇而感到赞叹，有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢？它的成分又是什么呢？为

此，同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。

【查阅资料】

Ⅰ.石笋和钟乳石的形成过程

石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，请写出该反应的化学方程式：

CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，就会分解生成碳酸

钙，沉积在洞底的形成石笋，沉积在洞顶的形成钟乳石。

Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。

探究活动：探究白色固体的成分

【作出猜想】猜想1：只含CaCO3；猜想2：只含Ca（HCO3）2；猜想3：含Ca（HCO3）2、CaCO3

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【设计并进行实验】

操作步骤现象结论

①取少量白色固体研碎后，置于烧杯中，加入足量水充出现白色猜想2不正确

分搅拌不溶物

②取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸无明显现象猜想1正确

【交流讨论】硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中通

过煮沸可降低硬水的硬度。

【拓展提升】在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体，澄清石灰水先变浑浊，后变澄清，现象特

别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似，但无明显现象。某实验兴

趣小组设计了如下实验，实验装置如图，圆底烧瓶中充满二氧化碳，挤压胶头滴管（胶头滴管中盛有浓

的氢氧化钠溶液），一段时间后，打开止水夹，圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为

什么会形成喷泉？CO2与挤入的NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差，使烧杯里

的NaOH溶液通过导管被压回底烧瓶内．与剩下的二氧化碳继续反应，进一步产生压强差形成喷泉。

【答案】Ⅰ.CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2；

Ⅱ.【作出猜想】CaCO3；

【设计并进行实验】出现白色不溶物；1；

【交流讨论】煮沸；

【拓展提升】CO2与挤入的NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差，使烧杯里的NaOH

溶液通过导管被压回底烧瓶内．与剩下的二氧化碳继续反应，进一步产生压强差形成喷泉。

【解析】Ⅰ.石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，该反应的化学方程

式为：CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2；

Ⅱ.【作出猜想】猜想1：只含CaCO3；猜想2：只含Ca（HCO3）2；猜想3：含Ca（HCO3）2、

CaCO3；

【设计并进行实验】要证明猜想2不正确，也就是含有碳酸钙，CaCO3不溶于水，所以取少量白色固体

研碎后，置于烧杯中，加入足量水充分搅拌，出现白色不溶物；

碳酸氢钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，取①中少量上层清液于试管中，滴入稀盐酸，无明

显现象，说明不含Ca（HCO3）2；猜想1正确；

【交流讨论】生活中通过煮沸可以降低水的硬度；

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【拓展提升】CO2与挤入的NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差，使烧杯里的NaOH

溶液通过导管被压回底烧瓶内，与剩下的二氧化碳继续反应，进一步产生压强差形成喷泉。

7．（2023•雅安）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁

条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴

趣。

【提出问题】产生的气体是什么？

【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3

②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色

【猜想假设】猜想一：H2、CO2

猜想二：H2、CO2和水蒸气

猜想三：H2、CO2、水蒸气和HCl气体

（1）猜想三中有HCl气体的理由是盐酸易挥发。

【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）

（2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有HCl，写出有关的化学方程式HCl+AgNO3

＝HNO3+AgCl。

（3）C装置的作用是检验并除尽CO2。

（4）甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有H2。

乙同学对此提出质疑，理由是气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验。

（5）若颠倒B装置和C装置的安装顺序，不能（填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是混合

气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl。

【反思与评价】

（6）从安全角度考虑，你认为实验时应注意实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入

该装置。

【答案】（1）盐酸易挥发；

（2）HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；

（3）检验并除尽CO2；

（4）气体通过C装置可能带出水蒸气，干扰对氢气的检验；

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（5）不能；混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含有HCl；

（6）实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆炸。

【解析】（1）盐酸具有挥发性，因此猜想三中有HCl气体；故答案为：盐酸易挥发；

（2）B装置AgNO3可用于检验混合气体中的HCl，出现白色沉淀，说明硝酸银与盐酸反应生成氯化银

沉淀，其化学方程式表示为HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；故答案为：HCl；HCl+AgNO3＝HNO3+AgCl；

（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可用C装置检验并除尽CO2；故答案为：检

验并除尽CO2；

（4）气体通入C装置，可能带出部分水蒸气到D、E装置，因此观察到E装置中无水CuSO4由白色变

为蓝色，并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的的反应；故答案为：气体通过C装置可能带出水

蒸气，干扰对氢气的检验；

（5）B、C装置颠倒，混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是否含

有HCl；故答案为：不能；混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收，因此无法判断混合气体中是

否含有HCl；

（6）该气体中含有可燃性气体氢气，故实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，

防止发生爆炸；故答案为：实验开始前，先通一段时间氮气，再将产生的气体通入该装置，防止发生爆

炸。

8．（2023•衡阳县模拟）某化学兴趣小组利用如图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：

（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是

氢气或H2。

（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确否（填“是”或“否”）。

反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色）、

Fe2O3（红棕色）、FeO（黑色）、Fe3O4（黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，

然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：

猜想一：只有铁粉

猜想二：只有Fe3O4

猜想三：铁粉和Fe3O4的混合物

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（提示：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，ZnO+2HCl═ZnCl2+H2O，铁与锌性质相似）

学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：

（3）取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想二不成立。

（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.4gH2，说明猜想一不成立。

（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算

在黑色固体中Fe3O4的质量23.2g。

（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。

【答案】（1）氢气或H2；

（2）否；

（3）二；

（4）一；

（5）23.2；

（6）3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。

【解析】（1）氢气具有可燃性，不纯时会发出轻微的爆鸣声，则生成的气体是氢气；

（2）由于水沸腾变为水蒸气，导管口也会有气泡产生，则不能说明生成了气体；

（3）锌和盐酸反应生成氢气，则铁和盐酸反应也能生成氢气，则说明黑色粉末中含有铁，猜想二不成立；

（4）设铁的质量为x，则

Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，

562

x0.4g

解得x＝11.2g

则说明黑色固体中还含有四氧化三铁，猜想一不成立；

（5）设黑色固体中四氧化三铁的质量为y，则

Fe3O4+4CO3Fe+4CO2Δm

23216864

y34.4g﹣28.0g

解得y＝23.2g

则黑色固体中Fe3O4的质量为232.g；

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（6）结合前面分析可知，铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：

3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。

9．（2023•广西模拟）某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他

们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧

杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到溶液由红色变为无色，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反

应的结论。

他们继续向反应后溶液M中滴加完碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，

在没有滴加碳酸钠溶液前，溶液M中含有的溶质是BaCl2（填化学式、不考虑酚酞）。

【提出问题】滴加完碳酸钠溶液后反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？

【猜想与假设】

甲同学猜想：NaCl、BaCl2

乙同学猜想：NaCl

丙同学猜想：NaCl、Na2CO3

【分析与交流】上述猜想中不合理是丙同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是Ba

Cl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl（用化学方程式表示）。

【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加碳酸钠溶液，观察到没有白色沉淀生成，

即可确定乙同学的猜想正确。

【总结与提升】通过上述探究可知：要验证两种物质是否发生反应，可以从检验反应物是否消失和检验

新物质生成两个角度进行探究。

【答案】溶液由红色变为无色；BaCl2；

【分析与交流】丙；BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；

【活动与探究】碳酸钠溶液；没有白色沉淀生成；

【总结与提升】新物质生成。

【解析】氢氧化钡溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，而氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水，恰好完

全反应或酸过量使，溶液变为中性或酸性时，酚酞均变为无色，则观察到溶液由红色变为无色，从而得

出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论，继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无

其它实验现象，说明溶液M中没有盐酸，因为盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，溶液

M中也没有氢氧化钡，因为氢氧化钡溶液呈碱性，酚酞遇到碱性溶液变红，所以氢氧化钡和盐酸恰好完

全反应，故溶液M中只有生成的氯化钡，其化学式为BaCl2；

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【分析与交流】上述猜想中不合理是丙同学的猜想，向溶液M中滴加完碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀

产生，无其它实验现象，说明没有碳酸钠，因为碳酸钠溶液呈碱性，酚酞遇到碱性溶液变红，甲同学猜

想溶液N中含有NaCl的依据是碳酸钠溶液能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程

式为BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl；

【活动与探究】乙同学的猜想正确，即溶液N的溶质成分是NaCl，则只需要再证明没有氯化钡即可，由

于碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故取少量溶液N，向其中滴加碳酸钠溶液，观察

到没有白色沉淀生成，即可确定乙同学的猜想正确；

【总结与提升】通过上述探究可知，要验证两种物质是否发生反应，可以从检验反应物是否消失和检验

新物质生成两个角度进行探究。

10．（2023•喀什地区模拟）某校化学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究。

【查阅资料】①饱和氯化镁溶液的pH约为4；②氢氧化镁加热到350℃失去水生成氧化镁。

【实验过程】（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是除去表面的氧化物。

（2）将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实

验中密闭容器（气密性良好）内压强与时间的关系如图所示。

（3）用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度。

【结果分析】

①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是盐酸占据一定体积，

使容器中气体收缩，气压增大。

②图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为a点。

③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是完全反应后不再放热，温度降

低。

④测定反应后的溶液pH的操作为B（填对应选项的字母）。

A．将pH试纸直接插入溶液中，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH

B．将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比

色卡比较，读出pH

C．将湿润的pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与

标准比色卡比较，读出pH

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⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，该pH的值可能是下列选项中的A（填

对应选项的字母）。

А．3В．5С．6

⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到开始不产生沉淀，一段时间

后产生白色沉淀的现象，也可以确定溶液中含HCl。

【拓展研究】取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固

体完全溶解，向其中滴加酚酞试液变为红色，灼烧所得固体的成分可能为：氯化镁、氧化镁。

【答案】【实验过程】

（1）除去表面的氧化物；

【结果分析】

①盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大；

②a；

③完全反应后不再放热，温度降低；

④B；

⑤A；

⑥开始不产生沉淀，一段时间后产生白色沉淀；

【拓展研究】

氯化镁、氧化镁。

【解析】【实验过程】

（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是除去表面的氧化物。

故答案为：除去表面的氧化物。

【结果分析】

①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是盐酸占据一定体积，

使容器中气体收缩，气压增大。

故答案为：盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大。

②镁条与盐酸反应生成氯化镁和氢气，图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为a点，是因为此时

盐酸浓度最大。

故答案为：a。

③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是完全反应后不再放热，温度降低。

故答案为：完全反应后不再放热，温度降低。

④测定反应后的溶液pH的操作为将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，

并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH。

故答案为：B。

⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，是因为饱和氯化镁溶液的pH约为4，含有

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盐酸的溶液酸性更强，因此该pH的值可能是3。

故答案为：A。

⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到开始不产生沉淀（氢氧化钠先和

盐酸反应），一段时间后产生白色沉淀（氢氧化钠和氯化镁反应生成白色沉淀氢氧化镁），也可以确定

溶液中含HCl。

故答案为：开始不产生沉淀，一段时间后产生白色沉淀。

【拓展研究】

取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解，

说明固体不全是氯化镁，向其中滴加酚酞试液变为红色，是因为氧化镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，

氢氧化镁溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，因此灼烧所得固体的成分可能为氯化镁、氧化镁。

故答案为：氯化镁、氧化镁。

►类型3物质变质的探究

11．（2022•黔东南州）氢氧化钠是化工生产的重要原料，保存不妥易发生变质，某化学兴趣小组的同学在

实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，对其是否变质以及变质程度产生了兴趣。

【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？

【猜想与假设】①没有变质；②部分变质；③全部变质。

【实验与结论】

方案实验操作现象结论

方案一取该溶液2mL于试管中，滴入少量稀盐酸无明显现象没有变质

方案二首先取该溶液2mL于试管中，滴入过量氯化钡溶液溶液变浑浊部分变质

静置，然后取上层清液放入试管中，滴入硫酸铜溶液有蓝色沉淀产生

【评价与解释】

实验结束后，小组同学对两种方案得出的结论不同进行了充分讨论，一致认为方案二科学合理，方案一

有明显漏洞。你认为方案一的漏洞导致结论错误的原因是滴入的稀盐酸过少，稀盐酸只与氢氧化钠反

应；方案二中加入过量氯化钡溶液的目的是将溶液中的碳酸钠除尽，向清液中滴加硫酸铜溶液后

发生反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。

【反思与整改】该氢氧化钠溶液变质的原因是2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O（用化学方程式表示），

因此需密封保存。

【答案】【评价与解释】滴入的稀盐酸过少，稀盐酸只与氢氧化钠反应；将溶液中的碳酸钠除尽；2NaOH+C

uSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；

【反思与整改】2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；密封。

【解析】【评价与解释】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质，取该溶液2mL于试管中，滴

入少量稀盐酸，稀盐酸先和氢氧化钠反应，将氢氧化钠消耗完后，才和碳酸钠反应，无明显现象可能是

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稀盐酸的量太少，只与氢氧化钠发生了反应，没有和碳酸钠反应，方案二中加入过量氯化钡溶液的目的

是将溶液中的碳酸钠除尽，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，向清液中滴加硫酸铜溶液后，

有蓝色沉淀产生，则是氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，化学方程式为：2NaOH+CuSO4＝

Cu（OH）2↓+Na2SO4；故答案为：滴入的稀盐酸过少，稀盐酸只与氢氧化钠反应；将溶液中的碳酸钠除

尽；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；

【反思与整改】该氢氧化钠溶液变质的原因是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为

2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，因此需要密封保存，故答案为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；密封。

12．（2022•绥化）化学兴趣小组在化学活动开放日，进行了以下两个实验活动：

【实验活动一】

用溶质质量分数为6%的氯化钠溶液（密度约为1.04g/cm3），配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液60

克。

（1）计算需要6%的氯化钠溶液的体积是48mL。（结果保留整数）

（2）量取水时，需要选用的量筒的规格是10mL。（从10mL、50mL量筒中选择）

（3）实验步骤是：计算、量取、溶解（或混匀）、装瓶贴标签。

（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，则所配制溶液的溶质质量分

数会偏大。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

【实验活动二】

化学兴趣小组发现，实验室有一瓶装满生石灰的塑料瓶已经膨胀破裂。为探究破裂处生石灰变质的情况、

同学们设计了如下实验。

实验操作实验现象实验结论

（1）取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，烧杯壁无发热无CaO

用手触摸烧杯外壁，然后过滤，得到滤渣和滤液现象

（2）取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3有白色沉淀有Ca（OH）

溶液生成2

（3）取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸有气泡产生有CaCO3

实验结论：由上述实验可确定所取白色固体的成分。

（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，则上层清液中一定含有的离子是

Na+、Cl﹣。（填离子符号）

【答案】【实验活动一】（1）48mL；

（2）10mL；

（3）溶解（或混匀）；

（4）偏大；

【实验活动二】（1）无CaO；

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（2）有白色沉淀生成；

（3）有CaCO3；

（4）Na+、Cl﹣。

【解析】【实验活动一】（1）需要6%的氯化钠溶液的质量为＝50g，对应体积是50g÷1.04g/cm3

≈48mL。

（2）量取水的质量为60g﹣50g＝10g，则水的体积为10mL，量取水需要选用的量筒的规格是10mL。

（3）实验步骤是：计算、量取水和溶液、溶解（用玻璃棒搅拌混匀）、装瓶贴标签。

（4）用量筒量取所需的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时，若仰视读数，读数偏小，会导致6%的氯

化钠溶液质量偏大，所以溶质质量偏大，则所配制溶液的溶质质量分数会偏大。

【实验活动二】（1）取少量瓶中破裂处的白色固体于烧杯中，加入足量的水，用手触摸烧杯外壁，烧杯

壁无发热现象，说明没有生石灰氧化钙，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙放热。

（2）取（1）中少量滤液于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液，由实验结论有Ca（OH）2可以

反推出能看到溶液中产生白色沉淀，因为氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。

（3）取（1）中少许滤渣于试管中，向其中加入适量的稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有碳酸钙，因

为碳酸钙会与稀盐酸反应产生二氧化碳气体。

（4）将（2）（3）两支试管中所有物质倒入一洁净干燥的烧杯中静置，（2）中氢氧化钙能与碳酸钠反

应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，（3）中碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，钙离子可能

会与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，导致钙离子不一定在上层清液；氢氧根离子可能会与氢离子反应

生成水，所以氢氧根离子和氢离子也不一定在上层清液，所以则上层清液中一定含有的离子是钠离子和

氯离子，对应符号为：Na+、Cl﹣。

13．（2023•双台子区校级二模）宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液

是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。

【提出问题1】该溶液是否变质？

【实验探究1】

（1）

实验操作实验现象实验结论

取少量该溶液于试管说明该溶液已变质，变质的原因是CO2+2Na

中，滴加足量稀盐酸有气泡产生OH＝Na2CO3+H2O（请用化学方程式表示）

【提出问题2】该溶液变质程度怎样？

【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3

猜想二：（2）部分变质，该溶液中溶质含有Na2CO3和NaOH。

【查阅资料】氯化钡溶液呈中性

【实验探究2】（3）

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实验操作实验现象实验结论

步骤一：先取少量该溶液于试管中，产生白证明猜想二成立

加入过量氯化钡溶液色沉淀

步骤二：静置，取上层清液于另一支上层清液变红

试管中，加入2～3滴酚酞溶液

【反思交流】

（4）在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是除尽溶液中的碳酸钠。

（5）在步骤二中以下试剂能用来代替酚酞溶液达到实验目的的是③⑤（填序号）。

①稀盐酸

②氧化铜

③二氧化碳

④硫酸镁溶液

⑤石蕊

【答案】（1）有气泡产生；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；

（2）Na2CO3和NaOH；

（3）产生白色沉淀；二；

（4）除尽溶液中的碳酸钠；

（5）③⑤。

【解析】（1）实验结论说明氢氧化钠变质，原因则是氢氧化钠吸收二氧化碳生成了碳酸钠，碳酸钠与稀

盐酸反应就可以生成二氧化碳，有气体生成，则在溶液中可以观察到气泡，从而验证了氢氧化钠变质的

问题，变质过程反应的方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；

（2）猜想二中氢氧化钠部分变质，说明有剩余的氢氧化钠，变质的氢氧化钠转化为了碳酸钠，所以猜想

二应该为氢氧化钠与碳酸钠的混合物；

（3）含有碳酸钠，则在加入氯化钡溶液后，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，所以可

以观察到白色沉淀现象，然后取上层清液，氯化钡显中性，碳酸钠显碱性，而加入氯化钡过量，将碳酸

钠全部除去，取的清液中没有碳酸钠，加入酚酞后溶液变红色，说明溶液显碱性，证明有氢氧化钠存在，

所以猜想二成立；

（4）由于碳酸钠显碱性，若不加入过量的中性氯化钡溶液将其全部去除，在加入酚酞验证氢氧化钠存在

时，会影响实验结论的判断；

（5）步骤二是为了验证氢氧化钠的存在，所选用的试剂应与氢氧化钠反应产生明显的现象，且与溶液中

的氯化钡、氯化钠不产生相同现象。

①稀盐酸与氢氧化钠反应无明显现象，故不能；

②氧化铜不与氢氧化钠反应，故不能；

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③二氧化碳与氯化钡、氯化钠不反应，二氧化碳与氢氧化钠反应产生碳酸钠，生成的碳酸钠能与氯化钡

反应产生白色沉淀碳酸钡，故能；

④硫酸镁溶液能与氢氧化钠产生白色沉淀氢氧化镁，与氯化钡反应产生白色沉淀硫酸钡，现象相同，故

不能；

⑤石蕊与氢氧化钠溶液变成蓝色，氯化钡、氯化钠容易显中性不使石蕊变色，故能。

14．（2023•阜新模拟）某化学兴趣小组同学发现上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液

是否变质，进行了探究。请你一起完成下列实验报告。

【提出问题1】该溶液是否变质？

【实验探究1】

取少量该溶液于试管中，向其中滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明该溶液已变质。

【提出问题2】该溶液变质程度如何？

【猜想假设】猜想一：部分变质猜想二：全部变质

【查阅资料】氯化钡溶液呈中性

【实验探究2】

①取少量样品于试管中，加入过量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成。

②静置，取少量上层清液于试管中，滴入2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红。

【得出结论】猜想一成立。

【反思交流】

①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是完全除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成

干扰。

②已知KOH和NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因CO2+2KOH═K2CO3+H2

O。

【拓展应用】经过以上实验探究，同学们受到启发，对于像氢氧化钠这样易变质的药品在实验室内应

密封保存。

【答案】【实验探究1】足量稀盐酸；

【实验探究2】①白色沉淀；

【得出结论】一；

【反思交流】①完全除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成干扰；②CO2+2KOH═K2CO3+H2O；

【拓展应用】密封。

【解析】【实验探究1】氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，变质后的

氢氧化钠中含有碳酸钠，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则取少量该溶液于试管中，

向其中滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明该溶液已变质。

【实验探究2】①取少量样品于试管中，加入过量氯化钡溶液，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和

氯化钠，观察到有白色沉淀生成。

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②静置，取少量上层清液于试管中，滴入2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红，说明溶液显碱性，说明原

溶液中含有氢氧化钠。

【得出结论】该溶液中含有碳酸钠、氢氧化钠，则猜想一成立。

【反思交流】①在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是完全除去Na2CO3，防止对NaOH的

检验造成干扰。

②已知KOH和NaOH的化学性质相似，则KOH变质是与二氧化碳反应生成碳酸钾和水，反应的化学方

程式为CO2+2KOH═K2CO3+H2O。

【拓展应用】对于像氢氧化钠这样易变质的药品在实验室内应密封保存。

15．（2023•黔东南州一模）在实验室中做实验时，某同学将稀盐酸加入到氢氧化钠样品中看到有气泡产生，

查验标签后确认药品没有拿错。

探究活动一：为什么会看到气泡？

【提出猜想】氢氧化钠溶液变质了。

【原因分析】氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成。

【结论】氢氧化钠溶液已经变质。

探究活动二：该氢氧化钠溶液的变质程度？

【提出猜想】猜想①部分变质；猜想②全部变质。

【实验验证】

实验操作现象结论化学方程式

（1）取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液呈碱性

无色酚酞溶液变红

（2）取少量溶液于试管中，滴加有气泡产溶液中含有碳酸Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2

足量稀盐酸生钠O+CO2↑

【交流讨论】小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想①正确。而小张则认为猜想②也可

能正确，理由是碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色。于是小王又设计了如下补

充实验：

（1）取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至过量。静置，分层。

（2）取上层清液，向其中加入CuSO4溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学

方程式：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。

【实验拓展】为了测定某变质的氢氧化钠样品的纯度，小红同学设计如图装置（铁架台略去）。已知饱

和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。集气瓶中盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，理由是二氧化碳

能溶于水也能与水反应。要测定出样品的纯度，需要测定的量有称量取用氢氧化钠样品的质量、测

量生成二氧化碳的体积。

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【答案】【原因分析】二氧化碳；

【实验验证】溶液呈碱性；溶液中含有碳酸钠；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；

【交流讨论】碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色；过量；2NaOH+CuSO4＝Cu

（OH）2↓+Na2SO4；

【实验探究】二氧化碳能溶于水也能与水反；称量取用氢氧化钠样品的质量、测量生成二氧化碳的体积。

【解析】【原因分析】NaOH能与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠与水导致变质，碳酸钠能与稀盐酸反

应生成二氧化碳；故答案为：二氧化碳；

【实验验证】（1）酚酞试剂遇到碱性溶液变红色，实验中取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液观察

到无色酚酞变红，则可以得出结论：溶液呈碱性；

（2）碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳，实验中取少量溶液于试管中，滴加足量稀盐酸，

观察到有气泡产生，则可以得出结论：溶液中含有碳酸钠；反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H

2O+CO2↑；

故答案为：溶液呈碱性；溶液中含有碳酸钠；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；

【交流讨论】碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色，则猜想②也可能正确；

（1）氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀与氯化钠，则可以设计实验：取原溶液少量于试管中，逐滴

加入BaCl2溶液至过量，则溶液中碳酸钠会被消耗完；

（2）氢氧化钠可以与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀与硫酸钠，化学反应方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu

（OH）2↓+Na2SO4；

故答案为：碳酸钠的溶液也呈碱性，也可以使无色酚酞试剂变红色；过量；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）

2↓+Na2SO4；

【实验探究】二氧化碳能溶于水也能与水反应，则集气瓶中盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替；

测量生成二氧化碳的体积，则可以计算出二氧化碳的质量，根据化学方程式可以计算出碳酸钠的质量，

再